Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TermopastyTermopasty
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Termostat analogowy do żelazka, pomoc w wykonaniu

31 Gru 2015 00:44 2964 34
  • Poziom 15  
    Witam, nie mogłem znaleźć nidzie w sieci schematu aby wykonać termostat od 0 do 200 stopni, więc zainspirowało mnie to aby próbować zrobić tak owy samemu.


    Założenia projektowe:
    1. Obiektem sterowanym będzie żelazko, a właściwie jego pozostałość, poniewaz wyrzuciłem termostat bimetalizczny.
    2. Temperatura do której będzie się nagrzewało to 180 stopni, dlaczego tyle? Ponieważ w procesie termodruku, taka temperatura jest wskazana, zawsze prasowałem płytki trochę po partyzancku, teraz chciałbym przejść na wyższy poziom.
    3. Zastosowanie czujnika KTY84
    4. Komaprator okienkowy? Chodzi mi o to aby ciągle triak, który zamontuję po stronie obciążenia się nie załączał, np gdyby histereza miała +/- 5 stopni to nie jest to jeszcze katastrofa. Komaparator załączał by tranzystor działający jako klucz dla optotriaka.
    5. ZERO CYFRÓWKI!!! Wiem że można to zrobić szybko i wygodnie na Atmedze, ale po co?
    6. Później chciałbym również wyświetlać daną temperaturę, lecz to jak już zaprojektuję płytkę.



    Póki co wypociłem takie cudo, używam oprogramowania Proteus, i mam problem z symulacją. Co robię źle? Co zrobić dalej?

    Termostat analogowy do żelazka, pomoc w wykonaniu

    Pozdrawiam i liczę na konkretne odpowiedzi
    Kamil
  • TermopastyTermopasty
  • Poziom 21  
    Jeśli chodzi o symulację to spróbuj zastosować inne źródło zasilania np. z zakładki: generator mode/DC. Być może to które kolega użył nie jest aktywne w symulacji. ;)

    Po kilkukrotnym spojrzeniu na schemat zauważyłem też błąd w sekcji zasilania z icl7660 i masą zasilania. Termostat analogowy do żelazka, pomoc w wykonaniu
    Wyjścia out z icl7660 nie można łączyć z masą, należy je połączyć z ujemnym biegunem (pin4) zasilania Lm741.
  • Poziom 15  
    Dalej jest ten sam warning podczas symulacji:

    " transient GMIN stepping at time...."
  • Poziom 23  
    Witam!
    Po co dyskryminator okienkowy na dwóch scaleniakach? Moim zdaniem wystarczy jeden komparator. Jeśli Kolega chce uzyskać histerezę, to po prostu wpinamy rezystor (o wartości rzędu kilkuset kiloomów) między wyjście a wejście nieodwracające komparatora. Im większa wartość tego rezystora tym mniejsza histereza.
    Układy LM741 NIE SĄ KOMPARATORAMI tak więc nie można zwierać ich wyjść! Komparatorem (i to precyzyjnym) jest za to układ LM311. Ma on wyjście typu "otwarty kolektor", więc jeśli zdecydujesz się użyć tego właśnie układu wg swojego schematu, można wyjścia zwierać bezpośrednio, ale trzeba dać rezystor podciągający aby wysterować tranzystor. Jeśli skorzystasz z mojej sugestii to możesz zamiast LM311 użyć LM741. Wzmacniacze operacyjne również mogą pracować jako komparatory a w przypadku, gdy nie zależy nam na szybkości działania sprawują się często lepiej.
    Pozdrawiam!
    KG
    PS
    Do symulacji używałem darmowego PSPICE w wersji EVAL który jest najbardziej "wiarygodny".
  • Poziom 15  
    Witam,

    w zasadzie tak, mógłbym użyć i do symulacji PSPICE, jednak ilośc elementów Proteusa mnie przekonała. Jednak również na pc mam PSPICE.
    Wyeliminowałem błąd w przypadku LM741, teraz już jest wydaje mi się poprawnie.


    Poprawiłem to co zauważyli koledzy. Teraz wygląda to tak:

    Termostat analogowy do żelazka, pomoc w wykonaniu


    Jednak podczas symulacji, widzę że nie jest tak jak być powinno :(
  • Poziom 21  
    RT1 zamień miejscami z R5, a zamiast RT1 zastosuj POT-HG, da ci to możliwość zmiany rezystancji gdyż ten RT1 nie jest aktywny w symulacji. ;)
  • TermopastyTermopasty
  • Poziom 15  
    A więc napiszę o postępach prac:

    Dziś w nocy wspólnie z krychu0505 przesymulowaliśmy działanie układu prezentującego się tak:

    Termostat analogowy do żelazka, pomoc w wykonaniu

    Czerwonym prostokątem zaznaczyłem mój symulacyjny " czujnik temepratury KTY84" zmiana rezystancji w temp pokojowej 580R, przy 180 stopniach jakieś 1,5k, a przy 190 1,6k. Układ wykonawczy na triaku przestaje działać gdy switch będzie w pozycji trzeciej odpowiadającej rezystancji dla 190 stopni.

    Taki układ jest chyba do zaakceptowania? Dodam tylko tyle że mogę zamienić źródło sygnału sinusoidalnego na 230V oraz zamiast diody elektroluminescencyjej wstawić żarówkę na 230V efekt jest ten sam.

    Teraz koleja ważna kwestia, wyświetlanie temepratury jak moge je wykonać?
  • Poziom 23  
    Witam!
    Na początek ustal zakres mierzonych temperatur i pomierz napięcia na R9 przy najniższej i najwyższej wartościach z założonego zakresu temperatur a potem wypisz wyniki na forum w postaci: najniższa temperatura-wartość napięcia (U1), najwyższa temperatura-wartość napięcia (U2). Podaj też rozdzielczość temperatury. Dane te potrzebne będą do zaprojektowania konwertera napięcia, które będzie mierzone przez woltomierz.
    Pozdrawiam
    KG
  • Poziom 15  
    Więc tak:

    korzystam z katalogów Link


    Czyli jak dobrze rozumiem robimy to następująco:

    Zakładam zakres temperatury od 20 stopni ( pokojowa ) do 190 ( maksymalna, której oczekuję w tym układzie, na upartego można 185 stopni jednak nie jesteśmy w stanie aż tak tego skalibrować, i nie będzie to urządzenie laboratoryjne )

    Temperatura 20 stopni rezystancja ~580 Ohm napięcie U1 = 7,71V
    Temperatura 180 stopni rezystancja ~1,5kOhma napięcie U2= 5,14
    Temperatura 190 stopni rezystancja ~ 1,6kOhma napięcie U3 =4,41 V

    Czy dobrze zrozumiałem poprzednią treść?

    Pozdrawiam Kamil
  • Poziom 43  
    Poszukaj schematu od stacji lutowniczej z regulacja temperatury (było kilka wersji w DiY).
    Jako czujnik termopara i mam nadzieję, ze nie zamierzasz tego układu umieszczać wewnątrz żelazka...
  • Poziom 15  
    Stację lutowniczą z PE wykonałem już i doskonale wiem jak tam odbywa się pomiar itp. Jednak chcę zastosować co innego niż termoparę, no i stworzyć coś samemu a nie po prostu wytrawić płytki i tyle.

    Nie mam zamiaru tego układu stosować wewnątrz żelazka, spokojnie
  • Poziom 43  
    Kamilpl123 napisał:
    Jednak chcę zastosować co innego niż termoparę
    OK. Ale czy zastanawiałeś się nad dopuszczalną temperaturą pracy np. termistora? Albo złącza tranzystora krzemowego czy diody?
    Jak ją przylutujesz do wyprowadzeń? Nawet cyna ołowiowa po kilku miesiącach pracy w takiej temperaturze "wyparuje".
    Sam pisałeś:
    Kamilpl123 napisał:
    chciałbym przejść na wyższy poziom.

    Więc wydawało mi się, ze robienie partyzantki nie wchodzi w grę.

    Fragment z danych technicznych 1N4148 :
    Operating and Storage Temperature Range Tj, TSTG -65 to +175 °C
    Z innymi półprzewodnikami jest podobnie.
  • Poziom 15  
    Ten czujnik (KTY84) ma zakres pracy do 300 stopni więc jemu raczej się nic nie stanie. Przez myśli mi przeszło nawet zbudowanie termostatu dla diody prostowniczej w obudowie TO220 ( widziałem na którymś forum że ktoś na tym zbudował ), jednak ten czujnik wydaje mi się być ok. Odległość między nim a obudową w której będzie płytka to jakieś dobre 20 cm, sądzę że nic się nie spali. Pomiar temperatury będzie z zadowalającą dokładnością, taką mam przynajmniej nadzieję.

    Robienie partyzantki? Nie rozumiem do czego zmierzasz?


    Tutaj ktoś wykonał na diodzie 1N4148 Link
  • Poziom 43  
    Kamilpl123 napisał:
    Nie rozumiem do czego zmierzasz?
    Do niczego nie zmierzam. Jestem po prostu zdania, że albo robić porządnie, albo wcale. Przy takich temperaturach "wydaje mi się" nie powinno występować. Powinno być : "Jestem pewien". ;)

    P.S.
    Cytat z linkowanego tematu:
    "Dioda wytrzyma spokojnie 250 stopni" - hehehe... jasne. Tylko jak długo? minutę? Pięć?
    Nie sugerowałbym się takimi wypowiedziami - dla mnie bardziej miarodajne są dane katalogowe.
    Tak, że - kiepski przykład...
  • Poziom 43  
    398216 Usunięty napisał:
    "Dioda wytrzyma spokojnie 250 stopni" - hehehe... jasne. Tylko jak długo? minutę? Pięć?
    Nie siej zamętu - DS wyraźnie mówi Temperature range -40 °C to +300 °C.
    Dla takich też zakresów temperatur producent podaje wartości wyjściowe.

    EDIT.
    Proszę bardzo PDF, a tabela jest na stronie 4.
    No tak, jest źródło nieporozumienia :D.
    Autor pyta o KTY84, a potem o diodę.
    Ja podałem dane i uwagi o KTY84, a 398216 Usunięty diody 1N4148.
    Jeśli wprowadziłem zamęt, to przepraszam.
  • Poziom 23  
    W związku ze swoim pytaniem o zakres temperatur miałem na myśli, czy faktycznie potrzebny jest zakres od temperatury minimalnej 0°C ? Jakby zakres był węższy np 100-200°C to można by było zwiększyć precyzję pomiaru. Zakładam, że termometr ma służyć głównie do pomiaru temperatury żelazka.
    PS
    Pod żadnym pozorem nie poddawaj półprzewodników krzemowych (a tym bardziej germanowych) wysokiej temperaturze! Max temperatura pracy półprzewodników krzemowych (A ściśle: temperatura złącza wynosi) 175-180°C a germanowych nie przekracza 100°C (o ile dobrze pamiętam)
  • Poziom 15  
    Rozumiem, zakres temperatur możemy zrobić np 100-200 stopni tak jak podałeś.
    W związku z tym

    dla T=100 stopni napięcie na R9 wynosi 6,23 V
  • Poziom 15  
    Na KTY-84 można zrobić od zera lub niżej do 300 stopni, bo w każdej temperaturze ma jakąś oporność tylko prąd nie powinien być wyższy niż 2 mA, szczególnie przy wyższych temperaturach. Wyższy prąd niż 2 mA powoduje samo podgrzewanie czujnika i zmianę jego oporności czyli błąd. Czy to ma być urządzenie z regulacją temperatury, czy tylko np. 190 stopni?
  • Poziom 15  
    Witam

    Urządzonko ma być tylko do tych 190 stopni.
    Czyli co bede musiałljeszcze gdzieś wcześniej zrobić ograniczenie prądu na wejściu do tego dzielnika?

    Bo schemat już zrobiłem do tego. Tylko muszę teraz go lekko usprawnić



    EDIT:

    Próbowałem dzisiaj ograniczyć prą płynący przez ten czujnik, lecz robiąc to zmieniam wartości napięć na dzielnikach ( tak wynika z symulacji ). Nie za bardzo wiem co dalej zrobić


    EDIT:

    Rozumiem że prąd wyższy od 2 mA wpływa na pochyłość charakterystyki?

    Termostat analogowy do żelazka, pomoc w wykonaniu
  • Poziom 15  
    Ja bym zrobił układ podobny do tego ostatniego. Mostek pomiarowy w którego przekątną podłączasz wejścia wzmacniacza operacyjnego. Do wejścia nieodwracającego, czyli + podłączasz przez dzielnik napięcia połowę napięcia zasilającego (dwa oporniki po 10k). Do wejścia odwracającego, czujnik KTY do masy(-) i przez opornik np. 510 om, potencjometr 2K do plusa zasilania. Wzmacniacz operacyjny pracuje jak przerzutnik. Nie podałeś jakie jest napięcie zasilania. Z wykresów jakie dołączyłeś, wynika że maksymalny prąd czujnika KTY wynosi 10 mA więc w takim układzie maksymalne napięcie zasilania wychodzi około 10 V. Nie wiem czy to jest dla Ciebie zrozumiałe? Jeśli masz jakieś pytania to pisz.
  • Poziom 15  
    Witam

    Z not katalogowych wynika że prąd dla którego czujnik pracuje w najlepszych dla siebie warunkach to 2 mA.
    Do takiego też prądu dążę.

    Po co kolega chce dodać potencjometr 2k? Jeżeli ma tutaj być ustalana tylko jedna temperatura?

    Nie neguję pomysłu jednak budzi on pewnie zastrzeżenia.

    Pozdrawiam Kamil
  • Pomocny post
    Poziom 23  
    witam!
    Posłużyłem się tutaj schematem z postu #7
    Zamiast R9 zastosować źródło prądowe. Rezystor R służy do ustawienia natężenia prądu np 2mA jak w tym przypadku.
  • Poziom 15  
    Potencjometr 2k wstawiłem, bo z postu zrozumiałem, że urządzenie ma być "do 190 stopni" a nie na 190 stopni. Jeśli na 190 stopni to wstawiłbym opornik stały 1,5k i potencjometr 220 om, bo czujnik KTY też ma pewien rozrzut parametrów. Opór w tej gałęzi byłby wystarczający i nie byłoby konieczności stosowanie źródła prądowego.
  • Poziom 15  
    Panie Krzysztofie

    Wykonałem na podstawie Pana załącznika ( bardzo pomocny swoją drogą mini schemat ) korekty do mojemu schematu. A czy mógłby Pan mi jeszcze po co stosuje się dwie diody równolegle do gałęzi emitera ?

    Teraz by to było w porządku wydaje mi się.

    Termostat analogowy do żelazka, pomoc w wykonaniu

    Moglibyście sprawdzić?

    Co z pomiarem temperatury ? Jak to ugryźć?

    Pozdrawiam
  • Poziom 21  
    Kamilpl123 napisał:

    Co z pomiarem temperatury ? Jak to ugryźć?


    Może na przykład odpowiednio wyskalowany miliamperomierz, albo woltomierz.
  • Poziom 15  
    Ukłąd ICL 7106 + wyświetlacz LCD ? Dobre połączenie? Takie mam akurat pod ręką?
  • Poziom 23  
    Witam!
    Te diody "robią" za diodę Zenera 1,5V. Można w ich miejsce wstawić czerwoną diodę LED która również daje spadek napięcia 1,4V. Korzyść podwójna, bo od razu mamy lampkę sygnalizującą pracę układu. Pamiętam, że diody SLP24 miały nawet lepszy współczynnik temperaturowy od odpowiadających diod Zenera o napięciu 1,5V. Działanie tego układu:
    Na bazie tranzystora występuje stałe napięcie ok 1,4V i nie zmienia się pomimo zmian napięcia zasilania, bo jest "dioda Zenera napięciu 1,4V" złożona z tych dwóch diod (mówię oczywiście w dużym uproszczeniu). Jeśli teraz zmniejszy się rezystancja termistora, to wzrośnie prąd Ic co w konsekwencji wywoła zwiększenie napięcia na rezystorze R. Spowoduje to zmniejszenie się napięcia Ube i tym samym przytkanie tranzystora, na skutek czego prąd Ic wróci do poprzedniej wartości.
    Zastosowałem dwie diody bo: jedna dioda kompensuje diodę złącza emiter - baza tranzystora, natomiast druga powoduje, że napięcie na rezystorze R jest równe spadkowi napięciu na złączu diody (dla krzemowej ok 06 - 07V) i jest niezmienne w funkcji zmian np napięcia zasilania.
    Aha, dopatrzyłem się jeszcze jednej rzeczy: pomiędzy kolektorem tranzystora Q2 a wejściem nieodwracającym wzmacniacza należy wstawić rezystor o niewielkiej wartości (kilkadziesiąt omów). W przeciwnym wypadku nie będziesz w stanie kontrolować histerezy.
    Kamilpl123 napisał:
    Panie Krzysztofie Co z pomiarem temperatury ? Jak to ugryźć?

    Podaję propozycję (schemat w załączniku)
    Bierzesz sobie jakiś termometr wzorcowy i woltomierz (najlepiej multimetr cyfrowy)
    Najpierw posługując się termometrem wzorcowym, obniż temperaturę do jakiejś wartości (teraz będzie to łatwo na dworze) i za pomocą PR1 ustawiasz wskazania woltomierza:
    temperatura = napięcie.
    Następnie podwyższasz temperaturę i również posługując się termometrem wzorcowym PR2 ustawiasz na woltomierzu:
    temperatura = napięcie
    Powtarzaj te czynności aż osiągniesz satysfakcjonującą Cię dokładność.
    Oczywiście, najniższa temperatura nie musi być -40°C a najwyższa 300°C (wiadomo, że jest to w warunkach domowych niemożliwe), ale im większa różnica tym wyskalujesz sobie "termometr" z większą dokładnością.
    Pozdrawiam!
    PS
    W żelazku końcówek termistora nie lutuj tylko nałóż tulejki i zaciśnij odpowiednią zaciskarką. (w ELWRO nazywaliśmy je potocznie kostuchą :) )
  • Poziom 15  
    Dziękuję Panu za łopatologiczne przedstawienie sytuacji gdzie je stosować :)


    Reasumując,

    Dodałem rezystancję pomiędzy kolektor Q2 a wejście nieodwracające o wartości 20 Ohm, jej wartość nawet do 40 nie zmienia znacząco wartości napięć i prądów w układzie.


    Teraz tak , analizuję Pana kolejny załącznik.
    Dlaczego sprzężenie zwrotne jest na wejście odwracające?

    Ja póki co nawet płytki nie wytrawiłem, wszystko robię symulacyjnie w Proteusie.
    Musze jeszcze przed wogóle jakimi kolwiek kalibracjami, zrobić moduł woltomierza na ICL7106 oraz za wyświetlanie tej temperatury będzie odpowiadał wyświetlacz LCD tego typu:

    Termostat analogowy do żelazka, pomoc w wykonaniu

    Czy da się to wszystko połączyć?
    Jak rozumiem wstawić do schematu potencjometry jako tzw "podkówki" ? Chodzi mi o potencjometry które Pan zamieścił w załączniku?
  • Poziom 23  
    Witam!
    Kamilpl123 napisał:
    Dlaczego sprzężenie zwrotne jest na wejście odwracające?

    Sprzężenie zwrotne jest na wejściu odwracającym żeby uzyskać ujemne sprzężenie zwrotne a tym samym móc kontrolować wzmocnienie napięciowe wzmacniacza. Sygnał podałem na wejście nieodwracające po to, aby uzyskać jak największą impedancję wejściową co powoduje minimalne obciążenie mierzonego układu a tym samym zmniejsza błąd pomiaru. Wiem, że w poście #5 sprzężenie zwrotne jest na wejściu nieodwracającym, ale w tamtym przypadku wzmacniacz operacyjny pracuje jako komparator i w tym przypadku trzeba było stworzyć dodatnie sprzężenie zwrotne aby uzyskać histerezę.
    Kamilpl123 napisał:
    Jak rozumiem wstawić do schematu potencjometry jako "podkówki"?

    W programie symulacyjnym bez różnicy. W rzeczywistym układzie lepiej zastosować potencjometry wieloobrotowe np HELIPOD. Podkówki to ostateczność.
    Kamilpl123 napisał:
    Musze jeszcze przed wogóle jakimi kolwiek kalibracjami, zrobić moduł woltomierza na ICL7106

    Nie, można wykalibrować korzystając z dowolnego woltomierza, najlepiej ustawionego na zakres 2V, zatem do tego celu nie jest na tę chwilę potrzebny ICL7106 (wyswietlacz LCD) lub ICL7107 (Wyświetlacz LED)
    I ostrzegam: z układem ICL7106 obchodź się jak z jajkiem! Przechowuj go w torebce antystatycznej lub w gąbce przewodzącej! Musisz przygotować sobie metalowy blat i założyć bransoletę uziemiającą na swój nadgarstek w celu wyrównania potencjałów. Przy wyjmowaniu układu z torebki bądź z gąbki, najpierw dotknij gąbkę lub torebkę w celu wyrównania potencjałów! Oczywiście, lutowanie lutownicą transformatorową jest wykluczone. Układy ICL7106 i ICL7107 są bardzo czułe na ładunki elektrostatyczne (zwłaszcza wyprowadzenia 30 i 31) i łatwo je uszkodzić!